FI104751B - Polttomoottorin polttoaineen suihkutuslaitteen suihkutussuuttimen suuttimenpää - Google Patents

Polttomoottorin polttoaineen suihkutuslaitteen suihkutussuuttimen suuttimenpää Download PDF

Info

Publication number
FI104751B
FI104751B FI932107A FI932107A FI104751B FI 104751 B FI104751 B FI 104751B FI 932107 A FI932107 A FI 932107A FI 932107 A FI932107 A FI 932107A FI 104751 B FI104751 B FI 104751B
Authority
FI
Finland
Prior art keywords
nozzle
nozzle head
internal combustion
combustion engine
fuel injection
Prior art date
Application number
FI932107A
Other languages
English (en)
Swedish (sv)
Other versions
FI932107L (fi
FI932107A0 (fi
Inventor
Wilfried Pernter
Original Assignee
Waertsilae Nsd Schweiz Ag
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Waertsilae Nsd Schweiz Ag filed Critical Waertsilae Nsd Schweiz Ag
Publication of FI932107A0 publication Critical patent/FI932107A0/fi
Publication of FI932107L publication Critical patent/FI932107L/fi
Application granted granted Critical
Publication of FI104751B publication Critical patent/FI104751B/fi

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M61/00—Fuel-injectors not provided for in groups F02M39/00 - F02M57/00 or F02M67/00
    • F02M61/16—Details not provided for in, or of interest apart from, the apparatus of groups F02M61/02 - F02M61/14
    • F02M61/18—Injection nozzles, e.g. having valve seats; Details of valve member seated ends, not otherwise provided for
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C19/00—Alloys based on nickel or cobalt
    • C22C19/03—Alloys based on nickel or cobalt based on nickel
    • C22C19/05—Alloys based on nickel or cobalt based on nickel with chromium
    • C22C19/058—Alloys based on nickel or cobalt based on nickel with chromium without Mo and W
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M61/00—Fuel-injectors not provided for in groups F02M39/00 - F02M57/00 or F02M67/00
    • F02M61/16—Details not provided for in, or of interest apart from, the apparatus of groups F02M61/02 - F02M61/14
    • F02M61/166—Selection of particular materials
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B3/00—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition
    • F02B3/06—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition with compression ignition
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02F—CYLINDERS, PISTONS OR CASINGS, FOR COMBUSTION ENGINES; ARRANGEMENTS OF SEALINGS IN COMBUSTION ENGINES
    • F02F7/00—Casings, e.g. crankcases
    • F02F2007/0097—Casings, e.g. crankcases for large diesel engines

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Fuel-Injection Apparatus (AREA)

Description

104751
Polttomoottorin polttoaineen suihkutuslaitteen suihkutus-suuttimen suuttimenpää
Keksinnön kohteena on patenttivaatimuksen 1 joh-' 5 danto-osan mukainen polttomoottorien polttoaineen suihku tuslaitteen suihkutussuuttimen suuttimenpää, sekä suihku-tuslaite ja dieselmoottori.
Polttomoottorin polttoaineen suihkutuksen suihkutussuuttimen suuttimenpää, jota ammattikielessä usein 10 myöskin sumuttimeksi kutsutaan, on tyypillinen kuluva osa erityisesti niissä moottoreissa, joissa on polttoaineen : suorasuihkutus palotilaan. Raaka-aineeseen kohdistuu korkeat lämpötilat ja lämpötilan vaihtelut. Palotilassa esi- ; merkiksi vaihtelee lämpötila koko ajan syttymislämpötilan 15 ja uuden syötetyn ilman lämpötilan välillä, mikä johtaa myöskin lämpötilan vaihteluihin suihkutussuuttimen suut-timenpään ulkoseinässä. Suuttimen sisäpuolella, jonka lä- - pi polttoaine johdetaan, johtaa polttoaineen toistuva suihkutus samoin, joskin äkillisiin lämpötilan vaihtelui- " 20 hin.
Sen lisäksi on suuttimen korroosio sangen korkea, johtuen palotilan korkeista lämpötiloista ja polttoaineen ~ syövyttävistä yhdisteistä, tai vastaavista, jotka muodostuvat pakokaasuun polttoaineen osista ilman kanssa.
25 Palotilassa vallitsee kaasun suuret pyörteet.
Polttoaineen suihkuttaminen suuttimen päässä olevista rei'istä tapahtuu normaalisti pyörrevirtauksen suuntaan.
Tästä seuraa se, että syövyttävät ja kuumat palamiskaasut osuvat suuttimenpään suihkutusreikiä vastapäätä olevalle 30 sivulle. Kaasujen lämpötila on (ainakin) muutamista sa- " r ' doista asteista jopa yli tuhanteen celsiusastetta. Tämä - johtaa esim. suurdieselmoottorien kohdalla suihkutussuut- l * timien suuttimenpään takasivulla tapahtuvaan syöpymiseen, - so. suuttimenpään vaipan sillä sivulla, joka on suuttimen f 35 reikiä vastapäätä. Käytettävä polttoaine ja moottorin käyttöolosuhteet vaikuttavat kemialliseen syöpymiseen ja : 104751 2 korroosioon. Erityisen syövyttävänä ja tunnetusti korkealämpötilakorroosiossa (siis kriittisesti) on vaikutta-vana esim. polttoaineessa olevan natriumin ja vanadiumin määrä ja siten muodostuva natrium-vanadyyli-vanadaatti 5 tai vanadiumpentoksiidi VO5. Moottorin seistessä voivat silloin muodostuvat rikkiyhdisteet vaikuttaa korroosiota edistäen.
Tähän saakka tunnettua rakennemallia olevat parhaat suuttimen päät on korvattava uusilla muutaman tuhan-10 nen käyttötunnin, tyypillisesti noin 3 000 - 5 000 tunnin jälkeen. Nämä tunnettua rakennetta ja parasta laatua olevat tähänastiset suuttimen päät on valmistettu stelliit-ti/titaani-lejeeringistä. Löytyy joukko raaka-aineita, jotka sisänsä pidemmän kestoaikansa puolesta sopisivat 15 paremmin tähän tarkoitukseen. Mutta käytössä olivat käyt-töiät kuitenkin - jos ollenkaan - vain olemattoman verran erilaiset verrattuna tähän saakka käytetyistä raaka-aineista valmistettuihin suuttimenpäihin.
Keksinnön tavoitteena on aikaansaada suihkutus-20 suuttimeen suuttimenpää, jonka kestoaika ja käyttöikä on pidempi epäsuotuisissa olosuhteissa. Lisäksi on tavoitteena aikaansaada huollon ja varmuuden suhteen polttomoottoreille, erityisesti dieselmoottoreille parannettu polttoaineen suihkutuslaite ja siten myös huollon ja var- * 25 muuden suhteen parannettu moottori. Keksinnön mukaisesti on suihkutussuuttimen tämäntapaiselle suuttimenpäälle tunnusomaista patenttivaatimuksen 1 tunnusmerkit. Polttoaineen suihkutuslaitteeseen kuuluu suihkutussuutin varustettuna tällaisella suuttimenpäällä, ja moottori on va-30 rustettuna tämäntyyppisellä polttoaineen suihkutuslait- teella, jossa on uusi suuttimenpää. Alivaatimuksissa kä- •.
sitellään keksinnön erityisen edullisia muotoja.
Sen raaka-aineen kohdalla, josta polttoaineen suihkutussuutin on valmistettu, on kyse ns. mekaanisesti 35 lejeeratusta, suurlejeeratusta krominikkeli-peruslejee- •.
_ « 104751 3 ringistä. Lisäaineiksi lisätään krominikkeliteräkseen hiiltä (C), alumiinia (AL), titaania Ti, rautaa (Fe), typpeä (N), happea (O) ja ytriumoksidia (Y203) .
Esimerkiksi polttoaineen suihkutussuuttimien suut-5 timenpäillä, jotka oli valmistettu markkinoilta saatavissa olevasta lejeeringistä tyypiltä/nimeltä "INCONEL alloy MA 758", saavutettiin kestoajan kasvu kaksin - kolminkertaiseksi.
Tämäntyyppisiä lejeerattuja teräksiä ei valmisteta 10 valamalla, vaan ne valmistetaan ja lejeerataan erään tapaisessa sintrausprosessissa, mekaanisella muokkauksella, tavallaan takoen. Teräksiä kuvataan valmistetun myös "dispersiolejeerattuina, oksididispersiolujitettuina tai korkealämpötilalujitettuina". Niiden valmistuksessa on 15 tällöin kyse erääntyyppisestä termomekaanisesta sintrauk-sesta, joka tapahtuu korkeissa lämpötiloissa, ja jolloin mekaanista käsittelyä seuraa vielä lämpökäsittely.
Suihkutussuuttimen suuttimenpäähän käytettävä raaka-aine on mekaanisesti suurlejeerattua krominikkelite-20 rästä. Teräkseen laitetaan lisäaineiksi hiiltä, alumiinia, titaania, rautaa ja ytriumoksidia. Pienet happi-ja/tai typpimäärät eivät ole häiritseviä. Suihkutussuuttimen suuttimenpäällä on polttomoottorien, kuten dieselmoottorien palotilan syövyttävässä, kemiallisessa ja ter-’ 25 misessä ympäristössä suunnilleen kaksinkertainen kestoai ka verrattuna suihkutussuuttimien tähän asti tunnettuihin suuttimienpäihin.
Materiaalista MA 758 valmistettu suuttimenpää on dieselmoottorien syövyttävässä, kemiallisessa ja termi-30 sessä ympäristössä osoittanut suunnilleen kaksinkertaisen » kestoajan verrattuna tähän asti tunnettuihin suuttimen- • · päihin. Tämä vastaa yli 10 000 käyttötuntia, tahi sunnil-leen kahden vuoden tai ylikin perushuoltoväliä (TBO, Time Between Overhaul) esim. laivadieselmoottorin kohdalla, 35 verrattuna polttoaineen suihkutussuutinten tähän asti · 104751 4 tunnettujen suuttimenpäiden vain n. vuoden perushuoltovä-liin.
Kaavamaisessa kuviossa esitetään leikkauksena si-vultanähtynä osaa polttoaineen suihkutussuuttimesta 1, 5 varustettuna suuttimenpäällä 2. Kuromatkin esitetyt, useammasta, esim. viidestä suihkutusreiästä muodostuvat suihkutusreiät 21 ovat suunnatut radiaalisesti ja hieman alaspäin. Polttoaine syötetään suihkutusreikiin 21 keski-kanavan 20 kautta ja sen jälkeen radiaalisesti, hieman 10 alaspäin suunnattuna palotilaan tahi sylinteritilaan, edullisesti palotilassa vallitsevan pyörteisyyden suuntaan. Suihkutuksen tapahtuessa tällä tavoin jää ennenkaikkea suuttimenpään 2 vaipan suihkutusreikiä 21 vastapäätä oleva osa 22 alttiiksi kasvaneelle kemialliselle ja 15 termiselle kuormitukselle, mm. korroosiovaikutuksille ja tällöin siinä tapahtuu syöpymistä sekä hajoamista.
• · • - • w * Ϊ ä • 4

Claims (7)

104751 5
1. Polttomoottorin/ ensisijassa itsesytyttävän polttomoottorin polttoaineen suihkutuslaitteen suihkutus-5 suuttimen (1) suuttimenpää (2), tunnettu siitä, että se on mekaanisesti lejeerattua krominikkeliterästä, joka on lejeerattu hiilellä (C), alumiinilla (AI), raudalla (Fe), titaanilla (Ti), typellä (N), hapella (O) ja ytriumoksidillä (Y203) .
2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen suuttimenpää, tunnettu siitä, että se on mekaanisesti lejeerattua krominikkeliterästä, johon, painoon suhteutettuna, on lejeerattu n. 0,005 % - n. 1 % C, n. 0,05 % - n. 5 % AI, n. 0,05 % - 5 % Fe, n. 0,05 % - n. 2 % typpeä (N), n. 15 0, 05 % - n. 5 % happea (0), n. 0,05 % - n. 5 % Ti, n. r 0,05 % - n. 5 % Y203, ja jossa on n. 25 % - n. 35 % Cr ja loput Ni.
3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen suuttimenpää, tunnettu siitä, että se on krominikkeliterästä, joka, 20 materiaalin kokonaispainoon suhteutettuna, sisältää n. 0,045 % C, n. 0,330 % AI ja Fe kumpaakin, n. 0,158 % N, n. 0,350 % O, n. 0,500 % Ti, n. 0,560 % Y203, n. 30,54 % Ξ Cr ja loput Ni.
4. Polttomoottorin suihkutussuutin, jossa on suut- • 25 timenpää, tunnettu siitä, että suuttimenpää (2) on mekaanisesti lejeerattua krominikkeliterästä, joka on lejeerattu hiilellä (C), alumiinilla (AI), raudalla (Fe), ~ titaanilla (Ti), typellä (N), hapella (O) ja ytriumoksi-dilla (Y203) .
5. Polttomoottorin polttoaineen suihkutuslaitteen I * .* suihkutussuutin, jossa on suuttimenpää, tunnettu I • V siitä, että suuttimenpää (2) on mekaanisesti lejeerattua 7 krominikkeliterästä, joka on lejeerattu hiilellä (C), 7 alumiinilla (AI), raudalla (Fe), titaanilla (Ti), typellä 35 (N), hapella (O) ja ytriumoksidilla (Y203) . «< 6 104751
6. Polttomoottori, jossa on polttoaineen suihku- tuslaite suihkutussuuttimineen, jossa on suuttimenpää, tunnettu siitä, että suuttimenpää (2) on mekaani- ’ sesti lejeerattua krominikkeliterästä, joka on lejeerattu 5 hiilellä (C), alumiinilla (AI), raudalla (Fe), titaanilla (Ti), typellä (N), hapella (O) ja ytriumoksidilla (Y203) .
7. Moottori, erityisesti dieselmoottori, jossa on polttoaineen suihkutuslaite suihkutussuuttimineen, jossa on suuttimenpää, tunnettu siitä, että suuttimen- 10 pää (2) on mekaanisesti lejeerattua krominikkeliterästä, joka on lejeerattu hiilellä (C), alumiinilla (AI), raudalla (Fe), titaanilla (Ti), typellä (N), hapella (O) ja ytriumoksidilla (Y203) . • — « . . Ί * • < 7 104751
FI932107A 1992-05-11 1993-05-10 Polttomoottorin polttoaineen suihkutuslaitteen suihkutussuuttimen suuttimenpää FI104751B (fi)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP92810347A EP0569655B1 (de) 1992-05-11 1992-05-11 Düsenkopf für eine Kraftstoff-Einspritzvorrichtung
EP92810347 1992-05-11

Publications (3)

Publication Number Publication Date
FI932107A0 FI932107A0 (fi) 1993-05-10
FI932107L FI932107L (fi) 1993-11-12
FI104751B true FI104751B (fi) 2000-03-31

Family

ID=8211920

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FI932107A FI104751B (fi) 1992-05-11 1993-05-10 Polttomoottorin polttoaineen suihkutuslaitteen suihkutussuuttimen suuttimenpää

Country Status (7)

Country Link
EP (1) EP0569655B1 (fi)
JP (1) JPH0719147A (fi)
KR (1) KR100373786B1 (fi)
CN (1) CN1035210C (fi)
DE (1) DE59205180D1 (fi)
DK (1) DK0569655T3 (fi)
FI (1) FI104751B (fi)

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE69502277T2 (de) * 1994-03-10 1998-09-10 Man B & W Diesel A/S, Kopenhagen/Koebenhavn Verfahren zur herstellung einer düse für kraftstoffventil und düse
DE4411228C2 (de) * 1994-03-31 1996-02-01 Krupp Vdm Gmbh Hochwarmfeste Nickelbasislegierung und Verwendung derselben
DE59814428D1 (de) * 1998-05-29 2010-03-04 Waertsilae Nsd Schweiz Ag Brennstoffeinspritzdüse
EP0982493B1 (de) * 1998-08-27 2003-09-24 Wärtsilä Schweiz AG Verfahren zum Herstellen einer Brennstoffeinspritzdüse und Brennstoffeinspritzdüse
JP2976973B1 (ja) * 1998-09-29 1999-11-10 トヨタ自動車株式会社 内燃機関用燃料噴射弁
DE19963389A1 (de) 1999-12-28 2001-07-05 Bosch Gmbh Robert Verfahren zur Herstellung eines Ventilstücks für eine Kraftstoff-Einspritzvorrichtung
DK1353061T3 (da) * 2002-04-11 2008-06-23 Waertsilae Nsd Schweiz Ag Dysehoved til brændstofindspröjtningsdyse
US20070131803A1 (en) * 2005-12-13 2007-06-14 Phadke Milind V Fuel injector having integrated valve seat guide
JP5518861B2 (ja) * 2009-06-30 2014-06-11 日本ピストンリング株式会社 内燃機関燃料噴射ノズル、ノズル素材およびその製造方法
DK2365206T3 (da) * 2010-03-05 2014-05-19 Wärtsilä Switzerland Ltd Dyse til en brændstofindsprøjtningsindretning til motorer med indvendig forbrænding og fremgangsmåde til fremstilling af en dyse

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3133944A1 (de) * 1981-08-24 1983-03-03 Gebrüder Sulzer AG, 8401 Winterthur "brennstoff-einspritzduese, insbesondere fuer dieselmotoren"
JPS6299433A (ja) * 1985-10-26 1987-05-08 Natl Res Inst For Metals イツトリヤ粒子分散型γ′相析出強化ニツケル基耐熱合金
CH671074A5 (fi) * 1986-11-25 1989-07-31 Sulzer Ag

Also Published As

Publication number Publication date
CN1080360A (zh) 1994-01-05
DK0569655T3 (da) 1996-02-19
FI932107L (fi) 1993-11-12
EP0569655B1 (de) 1996-01-24
KR930023592A (ko) 1993-12-21
KR100373786B1 (ko) 2003-06-18
DE59205180D1 (de) 1996-03-07
FI932107A0 (fi) 1993-05-10
CN1035210C (zh) 1997-06-18
JPH0719147A (ja) 1995-01-20
EP0569655A1 (de) 1993-11-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
FI104751B (fi) Polttomoottorin polttoaineen suihkutuslaitteen suihkutussuuttimen suuttimenpää
US7600383B2 (en) Turbojet with protection means for a fuel injection device, an injection device and a protective plate for the turbojet
EP2539563B1 (en) Pre-chamber arrangement for a combustion engine
US6792757B2 (en) Gas turbine combustor heat shield impingement cooling baffle
US7849694B2 (en) Heat shield arrangement for a component guiding a hot gas in particular for a combustion chamber in a gas turbine
EP1041344B1 (en) Venturi for use in the swirl cup package of a gas turbine combustor having water injected therein
JP2002517673A (ja) 低排気ガスタービンエンジン用燃焼器
US3911875A (en) Cooled exhaust valve for an internal combustion engine
EP2587157A2 (en) System and method for reducing combustion dynamics and NOx in a combustor
Sezavar et al. A review on the performance and lifetime improvement of thermal barrier coatings
GB1563338A (en) Two stroke internal combustion engines
WO2009060119A1 (en) Prechamber arrangement of a combustion engine
KR100322804B1 (ko) 디젤내연기관의연료분사방법및장치
US20100269778A1 (en) Cylinder head assembly for an internal combustion engine and method of making the same
EP2143819A1 (de) Beschichtungsverfahren und Korrosionsschutzbeschichtung für Turbinen-Komponenten
KR102647482B1 (ko) 가스 터빈 전이 피스용 후미 프레임 조립체
JP3756994B2 (ja) ガスタービン用燃焼器及びガスタービン並びにその部材
EP1588102B1 (de) Hitzeschildelement, brennkammer sowie gasturbine
US5069179A (en) Internal combustion engine
USH1869H (en) Valve train components having an oxidation and corrosion-resistant thermal spray coating
FI126955B (fi) FE-pohjainen koostumus, esikammiokomponentti ja menetelmä esikammiokomponentin valmistamiseksi
Heher et al. Insert device for fuel injection
RU2233382C2 (ru) Двигатель внутреннего сгорания
Kvernes Problems encountered in developing and using thermal barrier coatings on diesel engine components
CÚTTOVÁ et al. Increasing the operational life of MPM-20 jet engine using unconventional technologies